高层建筑施工网上答疑辅导文本（2）

'《高层建筑施工》网上答疑辅导文本（2）问：第三章《土层锚杆》教学基本要求是什么？答：通过本章的学习，使学生：1、掌握土层锚杆的构造和类型以及应用背景；2、掌握土层锚杆的设计内容和计算方法；3、掌握土层锚杆施工的施工方法。问：第三章《土层锚杆》学习重点是什么？答：土层锚杆的构造和土层锚杆的施工工艺。问：锚杆用于地基有哪三种基本类型？答：第一种类型锚杆由圆柱形注浆体和钢筋或钢索构成，如图1(a)所示，孔内注水泥浆，水泥砂浆或其他化学注液。适用于拉力不高，临时性锚杆以及岩石性锚杆。图1三种锚杆类型第二种锚杆类型为扩大的圆柱体，注入压力灌浆液而形成，适用于粘性土和无粘性土，当拉力要求较大时采取较高的压力进行注浆。在粘性土中形成较小扩大区，在无粘性土中，可得到较大扩大区。如图1(b)所示。第三种锚杆类型是采用特殊的扩孔装置在孔眼内长度方向扩1个或几个扩孔圆柱体如图1(c)所示。这类锚杆要有特制机械扩孔装置，通过中心杆压力将扩张式刀具缓缓张开刮土。在粘性土和砂土中都适用，可以达到较高的拉拢力。问：土层锚杆由哪些部分组成？答：锚杆由锚头、钢拉杆(钢索)、塑料套管定位分隔器(钢铰线用)以及水泥砂浆等组成，它与挡土桩墙联结构成支护结构，图2为锚杆与地下墙联结构造图。问：土层锚杆设计要考虑的问题有哪些？ 答：锚杆布置；锚杆承载能力；锚杆的整体稳定性；锚杆尺寸确定等。问：土层锚杆的布置包括哪些方面？答：锚杆埋置深度、锚杆层数，锚杆的垂直间距和水平间距，锚杆的倾斜角，锚杆的长度等。问：土层锚杆的设置时应注意哪几点？答：(1)土层锚杆的允许拉力与土层好坏关系很大，在硬土层内最大拉力可达1500kN，在一般粘性土或非粘性土中，单锚拉力约为300~600kN，因此锚杆的锚固层应尽量设置在良好的土层内。设置前，应对地基土的土层构成，土的性质，地下水情况进行详细勘察，不允许将锚固层设置在有机土层或液性指数IL<0.9或液限wL>50％的粘土地基，或相对密度Dr<0.3的松散地层内；(2)在允许情况下尽量采用群锚，避免用单根锚杆；(3)各个部分的锚杆都不得密接或交叉设置；(4)锚杆要避开邻近的地下构筑物和管道；(5)土层锚杆非锚固段部分，要保证不与周围土体粘结，以便当土滑动时，能够自由伸长，而不影响锚杆的承载能力；(6)在有腐蚀性介质作用的土层内，锚杆应进行防腐。问：在土层锚杆正式施工之前，一般需进行哪些准备工作？答：(1)土层锚杆施工必须清楚施工地区的土层分布和各土层的物理力学特性。(2)要查明土层锚杆施工地区的地下管线、构筑物等的位置和情况，慎重研究土层锚杆施工对它们产生的影响。(3)要研究土层锚杆施工对邻近建筑物等的影响。(4)要编制土层锚杆施工组织设计。一些特殊的土层锚杆，施工前还可能另有其他的要求，都应详尽地做好准备工作。问：由于土层锚杆与一般预应力结构不同，导致预应力损失的因素主要有哪些？答：(1)张拉时由于摩擦造成的预应力损失；(2)锚固时由于锚具滑移造成的预应力损失；(3)钢材松弛产生的预应力损失；(4)相邻锚杆施工引起的预应力损失；(5)支护结构(板桩墙等)变形引起的预应力损失；(6)土体蠕变引起的预应力损失； (7)温度变化造成的预应力损失。上述七项预应力损失，应结合工程具体情况进行计算。土层锚杆的承载力尚无完善的计算方法，主要根据经验或通过试验确定，试验项目包括极限抗拔试验，性能试验和验收试验。问：降低大体积砼浇注温度及硬化过程中混凝土温度的方法有哪些？答：混凝土原材料的预冷却混凝土原材料的预冷却，不仅可以降低混凝土的浇注温度，而且还可削减混凝土内部的最高温度，并减少最高温度与稳定温度之间的差值，从而把混凝土内的温度变化控制在允许范围之内，以防止裂缝的产生。（一）冷却搅和水或掺冰屑在暑期施工中，一般采用冷却拌和水或掺冰屑的办法，达到降低混凝土拌和温度的目的。在拌和水中加冰，必须使冰在拌和过程中完全融化，否则，待混凝土浇筑后冰屑融化，在混凝土中形成空洞，影响混凝土的质量。（二）预冷骨料当混凝土体积特大或气温很高时，单靠冷却拌和水法往往满足不了要求,故还需与预冷骨料配合使用,预冷骨料通常有湿法、干法与真空气法三种。降低水泥水化热（一）水泥的选用应优先采用水化热低的矿渣水泥配制大体积混凝土，当混凝土的强度等级为C15时，可采用325号矿渣硅酸盐水泥，当混凝土强度等级为C20或C20以上时，宜采用425号的矿渣硅酸盐水泥；也可用525号水泥，但注意用量。对大体积混凝土所用的水泥，应进行水化热测定，水泥水化热的测定按现行国家标准《水泥水化热试验方法（直接法）》进行，配制混凝土所用水泥7天的水化热宜不大于250kj/kg。（二）避免用高强混凝，尽可能选用中低强度混凝土，基础混凝土的强度等级宜在C25~C35的范围选用，利用后期强度R60。（三）大体积混凝土配合比的选择：在满足设计要求及施工工艺要求的前提下，应尽量减少水泥用量，以降低混凝土的绝热温升。问：提高大体积砼混凝土极限抗拉强度应考虑哪些方面？答：一、选择良好级配的粗骨料，严格控制其含泥量不大于1.5％。 二、加强混凝土的振捣，采用二次投料法及二次振捣法，加强早期养护，并在浇注后及时排除表面积水以提高混凝土湿度和早期龄期抗拉强度，减少收缩变形。三、在大体积混凝土内设置必要的温度配筋（采用小直径、密间距）。在应力集中处如界面突变或转折处，底板（顶板）与墙转折处，孔洞转角及周边，增加斜向构造配筋，以防止出现裂缝。问：改善大体积砼约束条件，削减温度应力的方法有哪些？答：一、采取分层或分块浇筑大体积混凝土，合理设置水平或垂直施工缝，或在适当的位置设置施工后浇带，以放松约束程度，并减少每次浇筑长度的蓄热量，以防止水化热的积聚，减少温度应力。二、对大体积混凝土基础与岩石地基，或基础与厚大的混凝土垫层之间设置滑动层，如采用平面浇沥青胶铺砂或刷热沥青或铺卷材。在垂直面、键槽部位设置缓冲层，可用铺设30~50mm厚沥青木丝板或聚苯乙烯泡沫塑料，以消除嵌固作用，释放约束应力。三、采用合理的平面和里面设计。避免截面突变，从而减小约束应力。问：如何加强大体积砼施工中的温度控制？答：一、在大体积混凝土工程施工前，应对施工阶段大体积混凝土浇注的温度、温度应力及收缩应力进行验算，确定施工阶段大体积浇注块体的升温峰值、里外温差及降温速度的控制指标及制定温控施工技术措施。温度控制应围绕如何防止因温度变形而引起的结构物开裂为核心。温度控制的目的，就是要对混凝土的初始温度（浇筑温度），和混凝土内部的最高温度进行人为的控制。温度控制措施必须建立在严密的科学基础上。不但要有温度控制的要求，而且还应计算出各龄期混凝土内的温度应力。只有采取温度及应力“双控制”的方法，才能最大限度地避免结构物出现开裂的情况。二、合理安排施工程序，控制混凝土浇注面在浇筑过程中均匀上升，避免混凝土拌合物堆积高差过大。在结构完成后及时间回填土，避免其侧面长期暴露。三、加强测温和温度监测与管理，实行信息化控制，随时控制混凝土内的温度变化，混凝土的中心温度与表面温度之间的差值（Tmax–Tb），基底面温差以及混凝土表面温度与室外空气中最低温度之间的差值（Tb–Tq），均应小于20°C；经过计算确认结构物混凝土具有足够的抗裂能力时，允许不大于25~30°C。及时调整保温及养护措施，使混凝土的温度梯度和温度不至过大，以有效控制有害裂缝的出现。 四、`规定合理的拆模时间,拆模时间应考虑气温环境等情况,必须有利于温度控制,即拆模后混凝土的温差不能太大,拆模后及时回填土。五、混凝土浇筑后，做好表面的长时间保温保湿养护，延缓降温时间和速度，以充分发挥混凝土的“应力松弛效应”，以减低温度应力。夏季及常温应在浇筑后及时洒水养护，以保持混凝土表面经常湿润为原则，模板上亦应经常洒水。夏季应避免曝晒，注意保温。冬季应采取措施保温覆盖，以免发生急剧的温度梯度。当气温骤降，为防止表面散热过快，内外温差过大，可用碘钨灯或其他加热装置加热表面。问：大体积混凝土混合物中掺入膨胀剂的机理是什么？答：混凝土混合物中掺入膨胀剂，为大体积混凝土的施工开辟了一个崭新的领域。膨胀剂在混凝土内部产生的膨胀受到内部限制（包括混凝土本身及钢筋的限制）。因此是限制膨胀。在正确使用膨胀剂及掺量正确的前提下，膨胀剂的微膨胀作用可部分地抵消大体积混凝土的限制收缩，从而防止或减少收缩裂缝。因此掺膨胀剂的混凝土称为补偿收缩混凝土。问：大体积砼常用的浇筑方案有哪几种？答：如图，大体积混凝土浇筑方案：(a)全面分层；(b)分段分层；(c)斜面分层(a)全面分层在整个模板内全面分层，浇筑区面积即为基础平面面积，第一层全部浇筑完毕后，再回头浇筑第二层，第二层要在第一层混凝土初凝之前，全部浇筑振捣完毕。采用这种方案，结构的平面尺寸一般不宜太大。(b)分段分层混凝土从底层开始浇筑，进行一定距离后就回头浇第二层，如此向前呈阶梯形推进。当结构的厚度不大，分层较少时，混凝土浇筑到顶后，第一层末端的混凝土还未初凝，又可从第二层依次分层浇筑。适于在结构平面面积较大时采用。(c)斜面分层当结构的长度大大超过厚度三倍时，可采用本方案。振捣工作从浇筑层斜面的下端开始，逐渐上移，以保证混凝土的浇筑质量。'